L ời núi đầ u
2.4. Quang khắc bằng tia Rơntghen (tia X)
Quang khắc Rơntghen là quỏ trỡnh tạo hỡnh vẽvi mụ trờn đế cú lớp cảm
quang đặc biệt bằng cỏc tia Rơntghen. Phương phỏp này trởnờn được đặc biệt quan tõm vỡ nú cho phộp nhận được cỏc phần tử của vi mạch nhỏhơn 0.1 àm. Bằng phương phỏp quang khắc truyền thống với ỏnh sỏng tử ngoại hay cực tớm khụng thể nhận được cỏc kớch thước nhỏ như vậy vỡ những giới hạn vật lý của cỏc hệ thống quang học, gắn liền với bước súng ỏnh sỏng cực tớm. Sự tỏn xạ ỏnh sỏng sẽ giảm tỷ lệ với bước súng ỏnh sỏng. Do đú, quang khắc với những loại phỏt xạ cú bước súng nhỏ trở nờn ưu thế đặc biệt với những sản phẩm cú kớch thước nhỏ và hỡnh dạng phức tạp.
Để tiến hành quang khắc bằng tia Rơntghen thường sử dụng tia X mềm
cú bước súng ~1 nm. Bức xạ X xuất hiện khi cú sự va chạm của cỏc điện tử cú năng lượng cao với cỏc nguyờn tử của vật liệu bia. Cỏc điện tử sẽ bị bật ra khỏi cỏc nguyờn tử này, để lại lỗ trống, mà sẽ bị lấp đầy bởi cỏc điện tử liờn kết khỏc. Trong cỏc thiết bị hiện đại với bia bằng Al, tia X phỏt ra cú bước súng trung bỡnh ~ 0.834 nm. Trong quỏ trỡnh quang khắc với tia X, quỏ trỡnh va chạm giữa cỏc điện tử sơ cấp với vật liệu bia cú thể xuất hiện quang điện
tử do cỏc va chạm khụng đàn hồi. Những quang điện tử này cú năng lượng
tương đương với năng lượng của cỏc điện tử sơ cấp, chỳng khụng cú hướng chuyển độ nhất định, do đú gõy nhũe làm giảm độ nột của ảnh.
Chất cảm quang trong quang khắc bằng tia X cú gốc polime polimờtilmộttacrylat. Những chất cảm quang này cú thể đỏp ứng được cỏc yờu cầu về độ nhậy, độ bền vững húa học, độ dớnh vỏm vào đế, độ phõn giải .… Một thụng số đặc biệt quan trọng là bước chạy của điện tử trong cảm quang phụ thuộc vào năng lượng của điện tử sơ cấp.
Khuụn dựng trong quang khắc bằng tia X phải đảm bảo điều kiện là : Đế
của chỳng phải là vật liệu cho tia X đi qua và màng tạo hỡnh phải hóm chỳng lại. Hỡnh vẽ 2.22 là cấu tạo khuụn quang khắc bằng tia Rơntghen, trong đú Au đúng vai trũ là màng tạo hỡnh. Chiều dầy của lớp Au phải chọn tựy theo bước súng của tia X, nú thường thay đổi trong khoảng 200~700 nm.
Hỡnh 2.22. Cấu tạo khuụn quang khắc bằng tia Rơntghen
Trong quỏ trỡnh quang khắc bằng tia X, việc so khuụn được tiến hành bằng phương phỏp phản xạ ỏnh sỏng. Nhờ cỏc cảm biến ở mộp khuụn, người ta cú thể nhận biết ảnh ở khuụn và ởđế cú trựng nhau hay khụng.